威琅塔筒电气的简便安装

• 关键词：塔筒电气系统,电气系统,安装
• 摘要：风力发电机塔筒的电气系统通常都是按照传统方式安装的。照明器材，维护插座，和应急照明系统需要分别连接到相应的安装位置。但是，现在有一种更加经济、快速，而且可靠的方法，这就是威琅电气为风机塔筒特别设计的创新模块化安装方案。

　　风力发电机塔筒的电气系统通常都是按照传统方式安装的。照明器材，维护插座，和应急照明系统需要分别连接到相应的安装位置。但是，现在有一种更加经济、快速，而且可靠的方法，这就是威琅电气为风机塔筒特别设计的创新模块化安装方案。

　　近几十年来，风机塔筒的电气安装一成不变。照明器材，维护插座和应急照明系统都采用传统的接线方式进行安装和接线。塔筒制造商将塔筒按照水平结构分段制造出来，再请他们自己的专业人员将每段连接在一起。这些专业人员也负责安装其它塔筒附件，例如爬梯和平台。尽管这种电气安装方式显得分工明确，但实际上不仅昂贵，难以计算成本，更不幸的是还容易出错。

　　威琅电气的podis®插接式电源总线解决方案不仅性价比更高、安装更快，同时模块化设计也使其高度灵活地适配不同的塔筒设计。其组件具有多种国际认证，适用于特别恶劣的环境。

　　podis®系统由一根扁平电缆电源总线和直接挂载在电缆上的可插接功能模块组成。多年来已经成功地应用在各行各业，为日益扩张的物流和物料搬运系统提供了创新的解决方案。podis®系统不仅运行在几乎全世界的机场行李输送线上，在汽车行业的传输线路，装配和包装流水线的输送带，以及物流行业的配电系统中也有成熟的应用。

　　自2011年开始，这种安装系统也被主要塔筒制造商用作标准设计。主要原因是其所带来的巨大的经济效益，高效的电气项目管理和电气安装技术,以及操作和维护的便利性。

复杂和昂贵：至今仍在使用的常规安装方式

　　过去的方式

　　出发点:风力发电机的内部需要安装符合标准的灯具，并达到相应的照度。以此来保证维护人员即使在紧急情况下也能安全的上下风机。很长一段时间内，对于紧急照明，行业通用的做法是采用内置电池的荧光灯。灯具固定在辅助装配板上,装配板则通过焊接螺柱安装在塔壁上,或通过特殊的支架直接安装在爬梯上。在每个塔段，维护插座也带有自己的电源线。整个塔筒通常会安装多达20个灯和5到10个维护插座，传统的布线方式导致当出现安装错误时，无法被快速排查。在工期的压力下，制造商必须将塔筒尽快竖起。但是装配中的错误常常导致交付和调试的延期，从而引起成本的增加。此外,荧光灯和它们的电池在低温环境，以及存储或运输时间延长的情况下无法正常工作。在工作温度低于-20�C时，荧光灯需要额外加热。

　　在几个月的塔筒运输和存储时间内，由于电池不可避免的产生放电，许多电池甚至在安装和调试之前就已经损坏了。此外,还有各种各样的来自客户、国家或特殊认证机构的不同要求，这些要求导致塔筒制造商在进行机械和电气修改时产生了较多的费用。

这就产生了通过简单的电气安装来将昂贵的费用最小化的明确需求。威琅电气的插接式电源总线解决方案podis®,就是一个能够大幅度减少项目管理,安装和维护成本的新型系统。

　　解决方案　podis® 电源总线

　　podis®系统的骨干是一根经过出厂检测的多芯扁平电缆。它可以根据塔筒制造商的具体工程项目进行部分预制并交付，然后进行分段安装。在塔筒装配场, podis®系统可以非常简便的插接在一起。有一定技术基础的工人就可以完成这样的操作，不需要受过专门训练的电气工程师或电工。新podis®灯具配备了更加节能和稳定的大功率LED灯珠。

　　podis®系统是一种经济的解决方案,尤其是对钢制风机塔筒。钢制风机塔筒一般分为三到五段,每段长度约20到25米。而混凝土塔筒则是由大量的环状或半环状预制混凝土模块构成，,或在现场使用临时混凝土模具。威琅为钢制和混凝土塔筒都提供了完美的解决方案。通过预制的插接式gesis®lP+系统，可以实现标准圆形电缆的插接式电气安装。

　　podis®系统产品为风力发电机塔筒提供设计独特的直接挂载插接式功能模块。这些模块配有具国际认证的电源插座(包括NEMA GFCI和CEE),以及LED灯。步进式安装简单明了。

　　底座模块快速安装在电缆桥架上

　　首先,将模块咬合在桥架上，然后弯曲安装脚，将模块固定，接着安装具有机械编码的扁平电缆，然后通过穿刺螺钉进行电气连接。最后，将功能模块插到底座上。这种安装方式共减少了约70%的安装时间。同时独特的机械编码保证了电缆和组件的无错化连接。

　　简便、安全和快速的安装

　　电气安装包含三个部分。首先将柔性的电源总线安装在每个塔段的桥架上，并用尼龙扎带固定。这种电源总线由一根7芯扁平电缆构成，可同时用于400VAC 和 24VDC供电。总线通过一种不对称的形式进行编码，容错的设计使得安装更加可靠。安装后在扁平电缆的两端安装绝缘电缆端头。其后，将取电底座模块沿着扁平电缆放置并连接，这些底座模块用来安装灯具或插座。最后一步将所需的功能模块插入底座并用两个快速弹簧锁扣固定，例如LED灯具（常规照明和紧急照明），或维护插座。

　　两个塔段之间的连接通过一个馈电模块来实现。这个模块预制有一个功能模块及一根延伸圆形电缆。圆形电缆的开放端连接到另一个塔段的上部。而功能模块则安装在该塔段底部的最后一个取电底座上，并通过机械锁扣固定。

　　podis®系统的一大优势是取代了费工、费时、易出错的单根线缆的剥线、接线工作以及拉力和屏蔽测试。极其坚固的功能模块外壳为整个系统的连接部分提供了IP65等级的保护，非常适用于户外或恶劣的工业环境。

　　扁平电缆只在塔段两端需要处理。这大大减少了安装错误的可能性。任何故障都只可能存在于单独的功能模块当中，而不会涉及整个安装系统。这大大简化了故障诊断并防止由于故障扩散而造成的二次成本。

图中为一段装配有podis® 组件的钢制塔段（扁平电缆，插接式LED灯和维护插座）

　　LED灯具是可靠，耐用，和节能的

　　大功率LED灯具用于塔筒照明。这种方式取代了原先标准的内置电池的荧光灯应急照明。LED灯的使用寿命比荧光灯长十倍。

　　它们不需要维护，即使在较低的温度环境下也能立即切换到最大亮度。podis®LED灯的工作环境温度达到-40至+70�C，因此威琅电气的LED灯具可以用于CCV(寒冷气候版本)和HCV(热气候版本)的温度范围。

　　根据DIN EN 60598-2-22，灯具的应急照明状态采用集中供电。每个24VDC供电的灯具功耗低于5W。集中式电池解决方案使得周期性更换电池的工作既简单,也更加节省金钱和时间。podis®，这意味着即使塔筒高度超过100米，也能避免压降对于全照明功率的影响。

　　结果:即使在发生故障时也要保证应急照明的可靠。由于每个灯具都集成有短路和过载保护，故障会被快速定位，并不会扩散。在维修或保养期间，紧凑的LED灯可以免工具进行更换，同时支持热插拔。所有功能模块和灯都直接插到标准取电底座模块上,并且可以快速而方便地更换。

　　相比荧光灯照明，LED技术确保塔筒照明自始至终处于同一水平，满足标准要求的最低10 Lux。照明的分布模式也根据塔筒的圆柱形几何结构进行了调整，磨砂光导板保证了爬梯具有稳定，不眩目的照明环境。

风机塔筒可以通过一根完整的扁平电缆和LED灯具来提高安装效率和优化照明方案。

上图：工厂预制的塔段，在施工场所准备连接

　　全球范围和海上风机的使用

　　威琅电气的podis®电源总线方案通过了UL认证,因此可以应用于北美市场。根据UL，塔筒安装只需要很少的几个组件的替换，模块化的机械结构不受影响,即只需用UL认可的XLPE电缆代替EVA扁平电缆即可。完全相同的podis®取电底座适用于配备NEMA插座的功能模块。新podis®LED灯和NEMA插座模块的UL认证正在申请中。

　　下一步podis®系统将做海上系统的认证。

　　为此，系统组件已经提交给德国劳埃德船级社设计注册。并将通过盐雾，防腐等级C4等测试来确保在恶劣条件下该系统的可靠运行。

　　Dipl.-Ing. Stefan Kadur, Global Industry Manager WindPower

　　Dipl.-Ing. Meinrad Braun, Productmanager podis®

　　背景资料

　　在班贝格威琅电气成立于1910年,电气连接技术的先驱者之一。其产品范围远远超过2000年工业自动化组件,和建筑安装和自动化。与其gesis®系统威琅一直在世界市场领导者可插拔的建筑电气安装了30年。

　　podis® 分布式配电系统是专为自动化解决方案设计的。模块化系统有效适应分散安装,特别是对物流和物料搬运系统。

　　威琅是全球经营的家族企业，其子公司和销售组织在阿根廷、比利时、中国、丹麦、德国、法国、英国、意大利、加拿大、菲律宾、波兰、罗马尼亚、俄罗斯、西班牙、捷克共和国和美国,超过70多个国家。

　　STOCKO GmbH & Co . KG自1998年以来一直是威琅集团的一部分。威琅电气根据质量和环境管理系统认证ISO 9001:2008,ISO 14001和欧盟eco-audit计划/审核体系。